汙水處理廠進水泵站自動控製係統設計

發布日期:2016-04-09 08:59  瀏覽次數:

汙水處理廠進水泵站自動控製係統設計
南京(jīng)康卓環境科技有限公司是國內知名的汙水處(chù)理廠、泵站自動化控製係統(tǒng)設(shè)計、工程施工廠家,康卓科技PLC電氣工程師介紹:進水(shuǐ)泵房在汙水處理(lǐ)廠中是一個關鍵單元,其自動而可靠的運行不僅可以保護設備、保障平穩進水,還(hái)可以節省大量的人力(lì)和物力,因此進水泵房的(de)自動控製在整個汙水處理廠自動控製係統中是非常重要的組成部分。
 
 
汙水處理廠自動化控(kòng)製係統
 
  以康卓科技施工的某汙水處理廠汙水處理能力為30萬噸/日,進水(shuǐ)泵房2座,1#進水(shuǐ)泵房裝有10台進水泵,其中有2台是變頻運行,2#進水泵房裝有5台進水泵,其中有1台是變頻運行。現以1#進水泵房為例來說明基於PLC的進(jìn)水泵房自動控製係統(tǒng)。
 
進水泵房控製係統
  1#進水泵房(fáng)裝有10台進水泵和一套超聲波液位計,泵房控製係統分為:現場手動、MCC保護控製、PLC控製、VDU控製,現將(jiāng)各種控(kòng)製方式做一下初步介紹:
  手動控製:現場控(kòng)製箱控製方式選擇旋鈕打在手動位置,水泵由現場啟動、停止按鈕控製(zhì)。該方式(shì)控製級別高於PLC方式(shì)和VDU方式。
   MCC保護保護控製:一(yī)旦水(shuǐ)位達到報警高度,MCC(電機控製中心(xīn))接管水泵控製(zhì),無論水泵在(zài)何種控製方式下(xià),MCC都將根據時間序列開啟水(shuǐ)泵,直到液位(wèi)達到較(jiào)低液位。同樣,一旦水位達到較低(dī)液位,MCC將停(tíng)止所有水泵,但同時交(jiāo)出水泵(bèng)控製權。
  VDU控製方式:VDU是Video Dishplay Unit的(de)縮寫,也就是視頻(pín)顯示單元(yuán)控製,其實也就在上位機人工啟停進水泵(bèng),類似(sì)遠程手動。
  PLC控製方式:PLC根(gēn)據現場水(shuǐ)位自動開啟(qǐ)、關閉進水泵,保(bǎo)持進水(shuǐ)泵房水位的相對穩定,同時避免設備的頻繁啟動,該方式是自動控製的關鍵。
 
進水泵站自動化控(kòng)製(zhì)係統
 
升級改造前的進水泵房PLC自動控(kòng)製
  升級(jí)改造前進水泵房裝有(yǒu)10台進水(shuǐ)泵,無變(biàn)頻泵運行。由於進水泵(bèng)房比較小,調節的液位範圍不超(chāo)過50厘米,同時還需考慮水泵的開啟間隔時間(jiān),故一般的根據不同液位(wèi)開啟水泵的控製方式不適合此工況,故采用了以下方式控製:
  1、設定高液位(wèi)LH1點(diǎn):一旦水位高於LH1點,那麽係(xì)統每隔10秒鍾開啟一(yī)台進水泵,直到液位低於LH1點。該點考慮了水泵的開啟要求(qiú),也就是同一台泵開啟間隔為6分鍾。
  2、設定低液位點LL1:一(yī)旦水位低(dī)於LL1點,那麽係統每隔10秒鍾關閉一台(tái)進水泵,直(zhí)到(dào)液位高於LL1點。
  3、設(shè)定高高液(yè)位點LH2:一旦水位高於LH2點(diǎn),那麽(me)係統每隔2秒鍾開啟二台進水泵,直到液位低於LH2點。LH2點不考慮水泵的開啟要求,因為一旦反應不及時,MCC將接手控(kòng)製,而MCC控製為保護控製,也不考慮水泵的開啟間隔。
  4、設定低低液位點LL2:一旦水位低於LL2點,那麽係統每隔2秒(miǎo)鍾(zhōng)關閉二台進水泵,直到液位高(gāo)於LL2點(diǎn)。
  此控(kòng)製模式有效避免了控製係統由於采用液位控製,且液位調節範圍很小(僅不超過50厘米),造成的水(shuǐ)泵頻(pín)繁開啟,和(hé)MCC接受控製而造成的起停震蕩;同時,此控(kòng)製係統采用(yòng)循環(huán)啟閉水泵,沒必要在開啟水泵時考慮較短運行時(shí)間的泵優先開啟,從而簡化了編程(chéng),經長時間觀察,此方(fāng)法完全可(kě)以保障水泵均勻運行。
 
泵站(zhàn)自動化控(kòng)製係統設計
 
升級(jí)改造後的進水泵房PLC自動控製
  2014年該汙水處理廠進行了一級A升級改造,升級改造後進水泵房仍裝有10台進水泵,但將其中(zhōng)2台(tái)進水(shuǐ)泵改為變頻運行(háng)。考慮到增加(jiā)了(le)變頻泵的控製,同時(shí)控製液位(wèi)仍然隻有50厘米,而(ér)濟南市由於管網改造等原因,對汙水廠進水泵房液位高度提(tí)出了更高的要求,所以,重新編寫了泵房(fáng)控製程序。新的控製係統仍然是4種控製方式:現場手動、MCC保護控製、PLC控製(zhì)、VDU控製。其中現場手動、MCC保護控(kòng)製與原係統完(wán)全一致,VDU控製基本(běn)一致,但因(yīn)為增(zēng)加了(le)變頻進水(shuǐ)泵的頻率調節控製,PLC控製(zhì)方式發生(shēng)了重大改變,其控製方式為:
  1、設定水位(wèi)控製點L0:L0點是水位控製目標(該水位上位機可調),當水位高於該點時,變(biàn)頻泵頻率每T秒(該時間上位機可調)減少5赫茲,直到較低(dī)頻(pín)率;當水(shuǐ)位低於(yú)該點時,變頻泵頻率每T秒增加5赫茲,直到較高頻率(lǜ)。
  2、設定(dìng)高液(yè)位H1:當水位高於該點(diǎn)時,係統將每10秒啟動一台非變頻進水泵,一直到液位低於H1為止。
  3、設定低液位L1:當(dāng)水位低於該點時,變(biàn)頻泵頻率每10秒關閉一台非變頻進水泵,一直到液位(wèi)高於L1為止。
  4、設定高液位H2:當水位高於該點(diǎn)時(shí),係(xì)統將每5秒(miǎo)啟動(dòng)兩(liǎng)台非(fēi)變(biàn)頻進水泵,一直到液位低(dī)於H2為止。
  5、設定低液位L2:當水(shuǐ)位低於(yú)該點時,變頻泵頻(pín)率每(měi)5秒關閉兩台非(fēi)變(biàn)頻進水泵,一直到液位高(gāo)於L2為止(zhǐ)。
  在上(shàng)位機監控界麵上,設置了L0點、H1點、L1點、H2點(diǎn)、L2點、間隔時間T等參數設置界麵,以便運行(háng)人員(yuán)根據實際運行情況調整參數,達到運行較佳狀態。
 
  改造後(hòu)進水泵房自動控製係統已經穩定運行1年多,未出現控製(zhì)不穩定或者液位(wèi)過高造成管網溢水等事故,並且通過充分(fèn)利用變頻調節,實現了節約能源、降低能耗的作用,缺點(diǎn)是需要至少保證一台變頻泵完好運行,否則無法實現恒(héng)液位控製。
 
PLC汙水處理控製係統
 
汙水處理廠進水泵站自動控製係統設計(jì)總(zǒng)結
  康卓汙(wū)水處理廠(chǎng)進水泵站自動控製係統設計基於PLC的進水泵房自動控製在整(zhěng)個汙水(shuǐ)處理(lǐ)廠自動控製係統(tǒng)中是非常重要的組成部(bù)分。PLC是專門為在(zài)工業環境下應用而設計的一種專用微機,它的高可靠性和較強適應惡劣工業環境的能力保證了控製(zhì)係統的高可靠性。由於PLC模(mó)塊化的功能,軟件又采用統一的結構,若加大處理規模,隻需增加相應的功能模塊,增加適當的軟件(jiàn)功能就可(kě)在較小的投入下很方便地實現規模擴展。基於PLC的進(jìn)水泵房自(zì)動控製係統運(yùn)行非常可靠,大大提高了汙水處理廠的(de)自動化水平,對能源和設備的利用更加合理,並實現了節約能源、降低能耗,為促進(jìn)城市與社會可(kě)持續發展發揮著極其重(chóng)要的作(zuò)用。
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